2016年5月29日下午,中國自動化學會在北京召開項目實施討論會,學會理事長、西安交通大學鄭南寧院士,學會副理事長、東北大學柴天佑院士,學會副理事長、中國科學院沈陽自動化所于海斌研究員,學會副理事長、國家自然科學基金委王成紅教授,學會副秘書長、清華大學戴瓊海教授,學會常務理事、華東理工大學錢鋒院士,和西安交通大學袁澤劍副教授、張雪濤博士等8人參加了會議,學會秘書處工作人員和東北大學李醒博士列席了會議。會議就學會承擔的“2015年度中國科協學科發展引領與資源整合集成工程項目”之子項目“自動化學科方向預測及技術路線圖項目”實施方案進行了討論,并對具體工作提出了要求。
會議指出項目名稱“自動化及信息科學學科方向預測及技術路線圖”標題過大,范圍太廣,需要重新定義。應從計算資源與物理資源深度融合協同的角度,結合計算機、通訊、傳感,吸納與自動化未來發展所涉及到的學科,給自動化一個新的含義,對國家的學科建設和科技發展起到引領作用。經討論,項目名稱格式定為“自動化及XXX學科方向預測及技術路線圖”,可以考慮“自動化及信息物理系統”、“自動化及智能科學”等內容,具體待主要研究內容確定后再討論決定。
會議建議項目研究應采用系統論、控制論、認知科學的思想方法,立足對象,從建模、感知、優化、控制、決策一體化角度,按照流程工業、離散制造和智能運動體三個方向展開撰寫。工作要有高度,面向未來,展示自動化的重要性、獨特性和不可替代性,體現對世界、專業和社會發展的認識。
會議確定路線圖按中短期(至2025)和中長期(至2050)兩級設置,中短期(至2025)按照流程工業、離散制造和智能運動體三個方向撰寫;中長期(至2050)在此基礎上,再上一個層次,加入智慧的成分,做高級自動化,如自適應、自組織、自學習等功能,突出復雜的知識型工作自動化的內涵及其在國家工業中發揮的作用。提議路線圖先從確定的三個方向詳細展開撰寫,與產業結合,后提煉共性的科學問題,完成方向預測。
會議認為方向預測及路線圖與戰略研究不同,是針對新發展方向的預測,既要有宏觀的,也要有具體的。結合已經發展的、即將發展的和未來發展的方向,形成脈絡。并由此對人才培養帶來新的啟示,提出相關建議,包括課程的組織、教學實驗的設計等,注重高級算法人員、系統工程師和統帥型人才的培養,來適應學科變化的趨勢。
會議提出,在流程工業領域,主要面臨的挑戰是整個流程的建模與控制,核心問題是決策優化;在離散制造領域,突破點在于個性定制的自動化;在智能運動體領域,難點是導航、制導的一體化,包括無人系統、智能機器人等。在智能系統方面,人要介入其中,做人機混合智能,如智能決策、智慧醫療等,體現自動化擴展人的智力的提升;可考慮提出無模型控制與學習,以內容作支撐,關聯結合認知、經驗和先驗知識,從單一的機器學習的問題求解,走向綜合的機器推理,即類AlphaGo智能,從結構化到非結構化;從控制學科的角度,機器人研究應結合感知、認知,做擬人的、復雜的、靈巧的、柔和的運動;在微納操作方面,包括量子控制、精密控制等,也應實現真正意義上的自動化。總體上,自動化應以Cyber-Physical-System(CPS)作為指導,最終做成CPS系統。
會議還確定了項目實施的組織機構,成立撰寫組、顧問組和秘書組。撰寫組由柴天佑院士牽頭,顧問組由鄭南寧院士牽頭,秘書組由王成紅教授擔任秘書長、戴瓊海教授擔任副秘書長。流程工業方向由柴天佑、桂衛華和錢鋒三位院士共同負責,離散制造方向由于海斌和王耀南二位教授負責,智能運動體方向由鄭南寧院士負責,感知方向由戴瓊海教授負責,通訊方向由朱洪波教授負責,軟件方向由王建民教授負責,新興控制方向由王飛躍教授負責。